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传感器的原理与应用考试题一、选择题1.以下哪项不是传感器的基本功能？– A. 检测环境参数– B. 转换物理量为电信号– C. 控制系统的执行器– D. 实时监测系统状态2.下列哪个是光学传感器的工作原理？– A. 压阻效应– B. 电磁感应– C. 超声波测距– D. 光电效应3.温度传感器常用的应用领域是？– A. 汽车制造– B. 食品加工– C. 医疗设备– D. 性能测试4.压力传感器的量程范围是指：– A. 传感器测量压力的最大值– B. 传感器测量压力的最小值– C. 传感器测量压力的稳定范围– D. 传感器输入电压的范围5.下列哪项是加速度传感器的常见输出信号？– A. 电压– B. 电流– C. 频率– D. 脉冲二、判断题1.传感器是将物理量转换为电信号的装置。
( )2.变送器是一种将高频信号转换为直流信号的装置。
( )3.渗透传感器是一种无线传感器。
( )4.压力传感器可以用于液位测量。
( )5.加速度传感器可以用于测量物体的倾斜角度。
( )三、简答题1.请简要介绍一下传感器的工作原理。
传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的转换。
它通过测量环境中的物理量，并将其转换为相应的电信号。
传感器一般由敏感元件和信号处理电路组成。
敏感元件根据不同的物理量，采用不同的工作原理，如压阻效应、热电效应、电磁感应等。
信号处理电路将敏感元件输出的电信号进行放大、滤波、线性化等处理，最终得到精确的测量结果。
2.举例说明两种不同类型的传感器及其应用。
光学传感器：基于光电效应的原理工作，通过测量光线的变化来检测环境参数。
常见的应用包括自动灯光控制、红外线测距、光学编码器等。
温度传感器：基于热电效应或热敏电阻的原理工作，用于测量环境的温度。
在汽车制造中，温度传感器常用于发动机控制系统，监测发动机的温度变化，以避免过热或过冷。
此外，温度传感器还常用于食品加工、医疗设备等领域。
3.传感器在智能家居中的应用有哪些？传感器在智能家居中起到了重要的作用。
《传感器技术与应用》试卷及答案一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后的括号内。
) (每小题2分，共20分)1．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( A )A.光电式传感器B.电容式传感器C.压电式传感器D.磁电式传感器2．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D )A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗3．固体半导体摄像元件CCD是一种( C )A．PN结光电二极管电路 B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路 D．NPN型晶体管电路4.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（D）A.抑制共模噪声B.抑制差模噪声C.克服串扰D.消除电火花干扰5．属于能量转换型的传感器是（ C ）A.电阻应变传感器B.电容传感器C.压电式传感器D.热阻式传感器6.动态测试中，电桥的输出量通常采用（B）A．电阻量 B．电压量 C．电流量 D．电感量7.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出量灵敏度的影响，可采用（A）A．电荷放大器 B．电压放大器 C．功率放大器D．前置放大器8.用于检查应变片绝缘电阻的兆欧表，电压一般不应高于（ B ）A．220V B.250V C.300V D.350V9．压电式加速度计，其压电片并联时可使（ B ）A．电压灵敏度提高，电荷灵敏度不变。
B．电荷灵敏度提高，电压灵敏度不变。
C．电压与电荷灵敏度均提高。
D．电压与电荷灵敏度均保持不变。
10.金属丝应变片在测量构件的应变时，决定电阻相对变化的因素主要是（C）A．贴片位置的变化 B.贴片温度的变化C．电阻丝几何尺寸的变化 D.电阻丝材料的电阻率变化二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。
测试与传感器技术试题(1)一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。
每小题2分，共10分)1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。
( B )2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。
( A)3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。
( A)4.瞬态信号的频谱一定是连续的。
( A)5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
( B )二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。
每小题2分，共10分)1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A)A.周期信号B.非周期信号C.瞬态信号D.随机信号*2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，( )频率与系统固有频率一致。
A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振动3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A)A.电荷放大器B.A/D转换器C.相敏检波器D.滤波器4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。
A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B )A.始终保持不变B.随被测位移的变化而变化C.不随被测位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化三、填空题(每空1分，共30分)1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____，加速度信号的振幅为______A W2__。
2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测________，高频信号测________。
3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。
4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着________共振频率，________共振频率，________共振频率。
高中物理传感器练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．数码相机的普及使传统胶片相机逐渐被淘汰。
数码相机的主要部件是电荷耦合器（CCD），能将光学量转化为电学量。
该部件可视为（）A．力传感器B．温度传感器C．光传感器D．霍尔元件2．下列关于传感器的说法中不正确的是（）A．传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换为电信号B．传感器在日常生活中并不常见C．光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器D．热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器3．下列说法正确的是（）A．电饭锅通过压力传感器实现温度的自动控制B．红外线和X射线都有很高的穿透本领，在医学上常用来透视人体C．电子秤应用的是光传感器D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播4．如图是电熨斗的结构图，下列说法不正确的是（）A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断5．将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。
如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（）A．θ'=θB．θ'<θC．θ'>θD．不能确定θ和θ'的关系6．图甲为电容式电子体重计，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重计面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（）A．上层膜片下移过程中，电流表有b到a的电流B．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，上下极板间的电压增大C．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，所带电荷量减小D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷7．如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。
一、名词解释（每题4分）1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空（每空1分）1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类，前者简称__热电阻__，后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___，基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类：__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时，霍尔元件在额定控制电流下，两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性，还具有__热释电效应__，因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端为25℃，若电压表读数为30mV，热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚，已知超声波在工件中的声速5000m/s，测得时间间隔为18μs，工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________，其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础；__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时，互感系数M将。
利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化，这种装置称为电感式传感器。
第6章《传感器》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2．火灾报警器使用的是( )A．光传感器 B．温度传感器 C．湿度传感器 D．气体传感器3．如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（）A．0.20cm/s B．2.0cm/s C．22cm/s D．220cm/s4．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A．铜 B．合金 C．半导体 D．绝缘体5．在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是（）A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器6．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大 B．变小 C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变7．下列说法中不正确的是（）A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．电视机接收的画面是连续的D．摄像机在1s内要送出25张画面8．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。
传感器考试题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 传感器的主要功能是什么？A. 数据存储B. 数据处理C. 数据采集D. 数据传输答案：C2. 以下哪个不是传感器的基本特性？A. 灵敏度B. 稳定性C. 线性D. 存储性答案：D3. 传感器的静态特性通常不包括以下哪一项？A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率答案：C4. 传感器的动态特性主要描述的是传感器的什么能力？A. 响应速度B. 测量范围C. 测量精度D. 稳定性答案：A5. 在温度测量中，通常使用哪种类型的传感器？A. 光电传感器B. 压力传感器C. 温度传感器D. 湿度传感器答案：C6. 传感器的校准是为了什么？A. 提高测量精度B. 增加测量范围C. 减少测量误差D. 延长传感器寿命答案：A7. 传感器的分辨率是指什么？A. 传感器能检测到的最小变化量B. 传感器的最大测量范围C. 传感器的响应时间D. 传感器的稳定性答案：A8. 传感器的灵敏度是指什么？A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器的稳定性C. 传感器的响应时间D. 传感器的线性度答案：A9. 传感器的稳定性是指什么？A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器在长时间内保持其性能不变的能力C. 传感器的响应时间D. 传感器的线性度答案：B10. 传感器的线性度是指什么？A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器的稳定性C. 传感器输出与输入之间的线性关系D. 传感器的响应时间答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 传感器的输出信号类型包括哪些？A. 电压信号B. 电流信号C. 频率信号D. 脉冲信号答案：ABCD2. 传感器的分类依据可以是哪些？A. 测量对象B. 测量原理C. 应用领域D. 结构形式答案：ABCD3. 以下哪些因素会影响传感器的性能？A. 环境温度B. 湿度C. 振动D. 电磁干扰答案：ABCD4. 传感器的动态特性包括哪些？A. 响应时间B. 稳定性C. 频率响应D. 相位延迟答案：ACD5. 传感器的静态特性包括哪些？A. 线性度B. 灵敏度C. 分辨率D. 重复性答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 传感器的灵敏度越高，其测量误差越小。
传感器的原理及应用1. 传感器的定义和分类传感器是一种可以将各种物理量转换为可读取的电信号的装置。
根据测量的物理量不同，传感器可以分为以下几种类型：•温度传感器：用于测量环境或物体的温度。
•湿度传感器：用于测量环境或物体的湿度水分含量。
•压力传感器：用于测量物体受到的压力大小。
•光学传感器：用于测量物体的光照强度或颜色。
•加速度传感器：用于测量物体的加速度大小。
•位移传感器：用于测量物体的位移或位置变化。
•磁力传感器：用于测量物体所受到的磁力大小。
•气体传感器：用于测量环境或物体中的气体浓度。
2. 传感器的原理传感器的工作原理基本上是由传感元件和电路组成的。
传感元件根据不同的测量物理量选择了相应的工作原理。
下面将介绍几种常见的传感器工作原理。
2.1 温度传感器原理温度传感器的工作原理多种多样，其中最常使用的是基于热敏电阻原理。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件。
通过测量电阻值的变化，可以计算出温度的大小。
2.2 光学传感器原理光学传感器可以通过光敏元件（如光电二极管或光敏电阻）来测量光照强度或颜色。
当光线照射到光敏元件上时，产生的光电效应会导致电流值的变化。
通过测量电流的变化，可以得到光照的强度或颜色信息。
2.3 加速度传感器原理加速度传感器是通过测量物体在空间中的加速度来确定物体的运动状态。
常用的加速度传感器有压电式加速度传感器和微机械式加速度传感器。
这些传感器可以检测物体的加速度，并通过电路将其转换为电信号。
3. 传感器的应用传感器在现代社会中应用广泛，几乎涵盖了各个领域。
以下列举了几个常见的传感器应用领域。
3.1 工业自动化在工业自动化领域，各种传感器被广泛应用于生产过程的监测和控制中。
例如，温度传感器可用于监测机器设备的温度，以确保其正常运行；压力传感器可以用于监测管道或容器的压力，以防止爆炸等事故的发生。
3.2 智能家居随着智能家居技术的发展，各种传感器在家居环境中被广泛应用。
(完整版)传感器试题(答案)1、现代信息技术的三大支柱包括传感器技术、通信技术和计算机技术。
2、国家标准(GB7665-87)对传感器的定义为：一种能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。
4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代，为了获取来自自然界的物质信息，需要通过传感器进行采集。
5、误差是测量结果与被测量的约定真值之间的差别。
6、对测量结果评价的三个概念包括精密度、准确度和精确度。
7、传感器的特性是对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述。
8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化转换成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。
9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量的传感器。
10、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。
11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器，它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。
12、热电偶产生的热电势一般由接触电势和温差电势组成。
13、光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。
15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种类型。
二、选择题：1、传感器的精确度是指传感器的输出指示值与被测量约定真值的一致程度。
（A）2、热电阻温度计基于金属或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性来反映被测温度高低。
（D）3、炼油厂的气化炉耐压压力为6.5MPa，炉表面温度在400-450℃之间，应选用温度传感器进行测量。
（B）1. 目前常用的温度传感器包括双金属片、铂电阻、铜电阻和热电偶。
2. 工业用的热电偶常用的类型有K、J、T、E、N等，每种类型的热电偶都有其适用的温度范围和精度等特点。
传感器复习第一章：1.什么是传感器？答：“传感器”是一类将非电量(如温度、力、光、湿度等)转换成电量(如电阻、电容、电压、电流等)的元器件。
2.传感器有哪些主要特点和应用答：传感器具有应用广泛、更新快等特点，解决物理、化学、生物学等以及国防、科研、工农业生产等诸多非电量的检测课题，也是当今向“机器人”、“电脑”等传送信息的重要部件。
第二章：1. 电接点水银温度计与双金属片温度传感器属于什么类的温度传感器？在工作原理上有何相同之处？答：是开关型温度传感器。
相同之处：a.利用接触头（接触相当于开，不接触相当于关）；b.利用金属的热胀冷缩。
.2. 简述热聚合开关的工作原理。
答：基本工作原理：将该元件A、B两端串联到过流保护电路中, 当电路正常工作时电流不大, 元件内的温度不高, 具有导电性, 处于“低阻正常态”,如左图(a) 所示；一旦电路发生异常(如短路), 突然使电流急剧增加, 元件瞬间发热, 致使聚合树脂过热其导电物质链断裂, 如上图(b) 所示, 处于“高阻过热态”,并限制异常电流流过, 起限流保护作用。
当排除故障约14s左右时间后, 元件内的导电链重新建立，恢复正常呈低阻态。
因此可代替保险丝工作,并且一旦发生异常不必更换元件(因普通的保险丝一旦被烧断, 不能自动恢复)。
3.简述热电偶热-电转换的基本原理。
如果两端的温度相反, 即T＜T0，能产生热电势吗？答：热电偶热-电转换的基本原理：利用两种不同质的导体或半导体一端相互接触，由于两种材料内部电子浓度不一样，开始接触时高浓度一侧电子向低浓度一侧扩散，使高浓度侧失去电子而带正电,低浓度侧得到电子而带负电, 从而开始形成接触电势，在接触电势所形成的电场力作用下, 电子从低电势向高电势漂移, 最后扩散=漂移, 从而形成稳定的接触电势。
若T＜T0，不能产生热电势。
因为接触后动能比接触时的动能还小，即比接触电势还小，因此不能。
4. 热敏电阻分哪几种类型？它们各自有何主要特性？答：（1）.NTC型：具有负温度系数特性, 即当温度上升时则元件的电阻反而下降，可用于宽温度范围。
（2）.CTR型：具有负温度系数特性, 但在一小段温度变化范围内电阻剧变具有开关特性, 当温度略高于居里点T c时其阻值很快减少到临介状态, 故又称它为临介热敏电阻，只能在某一特定温区内使用。
（3）.PTC型：在T c～T N温度范围内具有正温度系数特性, 即随温度的增加元件的电阻增加(除此之外具有负温度特性)。
5. 比较热电偶、热敏电阻、热敏管和集成温度传感器, 简要说明它们各自主要的优缺点。
答：热电偶：1.适应的温度范围最大2. 热-电转换线性度适中3.热-电转换灵敏度低4. 因需要冷端处理, 所以使用不方便。
热敏电阻：1. 具有体积小、价廉和使用方便等优点。
2.热-电转换灵敏度比热电偶和热电阻都高。
3.早中期产品热-电转换非线性较大(因而对要求精度高时必须采用线性化电路补偿才能使用), 适应的温度范围不大等缺点。
近期产品通过不断改进配方和生产工艺, 出现线性较好能适用于高温(200～1000°C) 的产品, 并可以大批量生产。
热敏管: 1. 具有体积小、使用方便和价廉等优点。
2. 热-电转换线性较好(其中三极管更好), 因而精度较高，如温敏二极管2DWM的线性度为±0.3％等。
3. 适应的温度范围较小, 一般为-50～+150°C。
集成温度传感器: 1.电压型：输出近似为一个恒压源(内阻很小), 标准灵敏度为10mV/°C, 适用温度范围不大. 具有T-V转换线性最好因此精度高; 还具有小型化、使用方便、价廉等优点; 与温敏管传感器相似, 存在适用温度范围不大(-50～150°C) 的缺点2.电流型：输出近似为一个恒流源(内阻很大), 典型标准灵敏度为1μA/°C. 由于输出电阻很高，因此具有不易受接触电阻、引线电阻和噪声干扰等的影响,能实现长距离(如200m) 传输; 同样也具有线性好精度高, 以及体积小、使用方便、价廉等优点；适用温度范围不大一般在-50～150°C左右。
6.简要说明热释电红外传感器的基本原理。
答：释电红外传感器是利用热电元件的热释电效应探测人体用的红外传感器。
热释电效应：压电陶瓷晶体PZT、高分子薄膜PVFZ等材料,在受到红外辐射后, 其表面温度发生变化, 使晶体中的正、负电荷重心产生相对位移, 表面产生等量异号的电荷, 从而形成电势(热释电势) 即将红外辐射的温度转换成电势, 称为热释电效应。
释电红外传感器内部电路如上图所示, 由于结型场效应管VT组成源极输出器的输入电阻很高, 能将PZT产生的电荷转换成正电压输出(负电荷产生的负电压被二极管VD削去)。
7. 分别对温度控制、检测(测温) 和报警各举一例, 简要说明其基本原理答：1.温度控制：电路如左图所示, 图中K为水银玻璃电接点温度开关(也可用双金属片等开关型温度传感器), 将铂丝头调到T设上, 并将R值调到当K断开时三极管VT处于饱和状态。
当温控区温度T＜T设时,K断开、VT饱和、继电器J通电、J1闭合, 加热器接通220V市电加热,T上升, 当T上升到T设时K闭合, 三极管VT的V BE=0而截止,J断电、J1断开加热器也断电而停止加热, 由于余热T略上升后下降, 当T≤T设时K断开,重复开始过程, 从而达到温控的目的。
这种电路简单, 控温精度不够高。
2．温度的检测(电子温度计)：一种数字式电子温度计电路如左图所示,LM134为电流型集成温度传感器, 将待测的温度T转换成电流I,通过R再转换成电压输给运放IC同相比例放大后送DVM数字电压表头,进行数字(十进制三位半, 所谓“半位”是指最高位只能显示十进制的1和0两个数码) 显示。
如果测温范围为0～100°C, 一种调试方法如下：先将由LM134组成的测温探头置入0°C的冰水中, 调节R c使表头显示“000.0”;再将探头置入100°C的沸水中, 调R1使表头显示“100.0”。
第二次将探头置入冰水中, 这时可能显示偏离“000.0”,再调节R c使之显示“000.0”;将探头置入沸水中, 也可能不显示“100.0”,再调节R1使显示“100.0”。
如此反复调节多次,直到当探头置入冰水中准确显示“000.0”和置入沸水中显示“100.0”为止。
3．监视报警实例：a.电冰箱温度超标指器电路如左图(参见教材P69图2-92) 所示,当冰箱的温度低于5°C(报警温度) 时, 热敏电阻RT的电阻较大,比较器反相端2的电位V2高于同相端3的电位V3,IC输出低电平, 温度超标指示发光二极管VD不亮; 一旦冰箱的温度≥5°C时, RT电阻下降到使2端的电位V2也下降, 当V2≤V3(事先通过RP已调好,即当温度为5°C时V2=V3), 则IC输出高电平, 使VD发光, 指示冰箱内的温度已超标。
b．人体报警装置如左图所示, 传感器为可探测人体辐射红外线的热释电红外传感器。
当有人经过传感器附近时, 传感器将人体辐射出的红外线转换成电压经放大与基准电压(为防误报事先调好的电压)进比较, 如果高于基准电压比较器将信号送功率放大驱动声光报警。
第三章：1. 试比较金属应变效应和半导体压阻效应, 简要说明它们有何相同与不同之处。
答：1.金属应变效应一根长度为L、截面积为S和电阻率为ρ的金属导体丝的电阻R为R=(ρL)/s.当受力作用后导体发生形变, 使L、S和ρ均发生变化, 由R=(ρL)/s 式可知电阻R发生变化, 其中L、S变化引起R变化占主体这就是金属应变效应.2.半导体压阻效应当半导体受到外力作用后其电阻率ρ发生变化(但截面积S和长度L变化不多,即形变不大), 由R=(ρL)/s 式说明其电阻也发生变化, 这就是半导体压阻效应。
同：都是半导体受外力引起电阻变化。
异：金属应变效应主要是形变(S、L变化) 引起电阻变化, 而半导体压阻效应主要是电阻率(ρ) 变化引起电阻变化。
2. 固态压阻组件有何特点？答：固态压阻器件(又称为硅杯)，有以下几种：⑴利用半导体扩散技术, 将P型杂质半导体扩散到一片N型硅的底层上, 形成一层很薄的P型电阻条,装上引线, 制成单片式传感器。
⑵在圆形的N型硅膜片上扩散出四个P型电阻条, 并构成惠斯登电桥的四个臂。
⑶采用集成化技术, 将单片或多片压阻传感器件、误差补偿电路、温度补偿电路及信号处理电路等集成在一块芯片上, 制成专用集成芯片。
特点：灵敏度高、动态响应快、工作温度范围宽、稳定性好、易于集成化等优点; 但易受温度影响、单片直线性较差等缺点,基于灵敏度高这一特点, 常用于测微力, 如检测人体脉博等。
第四章：1. 光电管和光电倍增管利用何种光电效应制成？简要说明光电倍增管的基本原理。
答：利用外光电效应效应制成。
外加电源E通过分压电阻R1～R5分压, 并合理选择R1～R5,使E1＜E2＜E3＜E4＜E5。
基本原理：当光强为φ的光照射到阴极K上后, 产生外光电效应逸出的电子在E1加速作用下,轰击第一倍增极并产生二次电子(比阴极逸出的电子多), 又在更高电压E2加速作用下产生更高的速度轰击第二倍增级, 并产生更多的二次电子……,如此连续进行下去, 直到阳极A获得比阴极K由光强φ产生的电子倍增许多倍, 大大增加阳极电流I A,可达106数量级的倍增。
2. 三种光敏器件在结构上各有何共同特点？答：1、光敏电阻主体为半导体材料的光导体薄膜, 用半导体工艺沉积在绝缘基片上, 封装时必须设置透光窗口2．光敏二极管除具有与普通二极管相似的PN结外, 还具有透光和聚光的玻璃透镜等装置。
3．光敏三极管⑴具有透光和聚光等装置；⑵多数管子只引出集电极和发射极两个电极, 基极与外电路开路。
3. 试证明光敏三极管的灵敏度比光敏二极管高(1+β)倍。
答：光敏二极管的光电流即为PN结的反向饱和电流,与三极管的集-基反向饱和电流I CBO相当, 由于I CEO=(1+β)I CBO, 所以光敏三极管的灵敏度要比光敏二极管高(1+β) 倍,当然受温度的影响也要高(1+β) 倍。
4.试比较光耦合器与光断续器有何相同与不同之处。
答：同：（1）都可以进行进行电-光-电转换；（2）两者都有个发光元件和一个受光元件异：光耦合器主要用于电路间的隔离，而光断续器则是一个非接触式传感器光耦合器用于传送信号，使得电路安全（单向传输）光断续器用于检测被测体（形状、运动方向、转速等）5.简要说明一种测量心率的基本方法。
答： 1. 基本原理人体心脏搏动引起组织血液流量的变化, 这种变化又会引起组织传光特性的变化, 通过光传感器可以检测出这种与心率(即每分钟心脏搏动的次数) 相同的变化,从而可以测量出人体的心率。
